Как проверить полевой МОП (Mosfet) — транзистор цифровым мультиметром — Интернет-журнал «Электрон» Выпуск №5
В этой статье я расскажу вам, как проверить полевой транзистор с изолированным затвором, то есть МОП-транзистор. Это вторая часть статьи по проверки полевых транзисторов. В первой части я рассказывал, как проверить транзистор с управляющим p-n переходом.
Да, полевые транзисторы с управляющим p-n переходом уходят в прошлое, а сейчас в современных схемах применяются более совершенные полевые транзисторы с изолированным затвором. Тогда предлагаю научиться их проверять.
Но для того, что бы понять, как проверить полевой транзистор, давайте я вам в двух словах расскажу, как он устроен.
Полевой транзистор с изолированным затвором мы знаем под более привычным названием МОП -транзистор (метал -окисел-полупроводник), МДП -транзистор(метал -диэлектрик-полупроводник), либо в английском варианте MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor)
Эти аббревиатуры вытекают из структуры построения транзистора.
А именно.
Структура полевого MOSFET транзистора.
Для создания МОП-транзистора берется подложка, выполненная из p-полупроводника, где основными носителями заряда являются положительные заряды, так называемые дырки. На рисунке вы видите, что вокруг ядра атома кремния вращаются электроны, обозначенные белыми шариками.
Когда электрон покидает атом, в этом месте образуется «дырка» и атом приобретает положительный заряд, то есть становиться положительным ионом. Дырки на модели обозначены, как зеленые шарики.
На p-подложке создаются две высоколегированные n-области, то есть области с большим количеством свободных электронов. На рисунке эти свободные электроны обозначены красными шариками.
Свободные электроны свободно перемещаются по n-области. Именно они впоследствии и будут участвовать в создании тока через МДП-тназистор.
Пространство между двумя n-областями, называемое каналом покрывается диэлектриком, обычно это диоксид кремния.
Над диэлектрическим слоем располагают металлический слой.
N-области и металлический слой соединяют с выводами будущего транзистора.
Выводы транзистора называются исток, затвор и сток.
Ток в МОП-транзисторе течет от истока через канал к стоку. Для управления этим током служит изолированный затвор.
Однако если подключить напряжение между истоком и стоком, при отсутствии напряжения на затворе ток через транзистор не потечет, потому что на его пути будет барьер из p-полупроводника.
Если подать на затвор положительное напряжение, относительно истока, то возникающее электрическое поле будет к области под затвором притягивать электроны и выталкивать дырки.
По достижению определенной концентрации электронов под затвором, между истоком и стоком создается тонкий n-канал, по которому потечет ток от истока к стоку.
Следует сказать, что ток через транзистор можно увеличить, если подать больший потенциал напряжения на затвор. При этом канал становиться шире, что приводит к увеличению тока между истоком и стоком.
МДП-транзистор с каналом p-типа имеет аналогичную структуру, однако подложка в таком транзисторе выполнена из полупроводника n-типа, а области истока и стока из высоколегированного полупроводника p-типа.
В таком полевом транзисторе основными носителями заряда являются положительные ионы (дырки). Для того, что бы открыть канал в полевом транзисторе с каналом p-типа необходимо на затвор подать отрицательный потенциал.
Проверка полевого MOSFET транзистора цифровым мультиметром
Для примера возьмем полевой МОП-транзистор с каналом n-типа IRF 640. Условно-графическое обозначение такого транзистора и его цоколевку вы видите на следующем рисунке.
Перед началом проверки транзистора замкните все его выводы между собой, что бы снять возможный заряд с транзистора.
Проверка встроенного диода
Для начал следует подготовить мультимер и перевести его в режим проверки диодов. Для этого переключатель режимов/пределов установите в положение с изображением диода.
В этом режиме мультиметр при подключении диода в прямом направлении (плюс прибора на анод, минус прибора на катод) показывает падение напряжения на p-n переходе диода. При включении диода в обратном направлении мультиметр показывает «1».
Итак, подключаем щупы мультиметра, как было сказано выше, в прямом включении диода. Таким образом, красный шум (+) подключаем на исток, а черный (-) на сток.
Мультиметр должен показать падение напряжение на переходе порядка 0,5-0,7.
Меняем полярность подключения встроенного диода, при этом мультиметр, при исправности диода покажет «1».
Проверка работы полевого МОП транзистора
Проверяемый нами МОП-транзистор имеет канал n-типа, поэтому, что бы канал стал электропроводен необходимо на затвор транзистора относительно истока либо стока подать положительный потенциал. При этом электроны из подложки переместятся в канал, а дырки будут вытолкнуты из канала. В результате канал между истоком и стоком станет электропроводен и через транзистор потечет ток.
Для открытия транзистора будет достаточно напряжения на щупах мультиметра в режиме прозвонки диодов.
Поэтому черный (отрицательный) щуп мультиметра подключаем на исток (или сток), а красным касаемся затвора.
Если транзистор исправен, то канал исток-сток станет электропроводным, то есть транзистор откроется.
Теперь если прозвонить канал исток-сток, то мультиметр покажет какое-то значение падение напряжения на канале, в виду того, что через транзистор потечет ток.
Таким образом черный щуп транзистора ставим на исток, а красный на сток и мультиметр покажет падение напряжение на канале.
Если поменять полярность щупов, то показания мультиметра будут примерно одинаковыми.
Что бы закрыть транзистор достаточно относительно истока на затвор подать отрицательный потенциал.
Следовательно, подключаем положительный (красный) щуп мультиметра на исток, а черным касаемся затвор.
При этом исправный транзистор закроется. И если после этого прозвонить канал исток-сток, то мультиметр покажет лишь падение напряжения на встроенном диоде.
Если транзистор управляется напряжением с мультиметра (то есть открывается и закрывается), значит можно сделать вывод, что транзистор исправен.
Проверка полевого МОП – транзистора с каналом p-типа осуществляется подобным образом. За тем исключением, что во всех пунктах проверки полярность подключения щупов меняется на противоположную.
Более подробно и просто всю методику проверки полевого транзистора я изложил в следующем видеоуроке:
Как проверить транзистор мультиметром: инструкции, фото, видео
Транзистор — радиокомпонент различных схем. Электронику сложно представить без такого маленького, но очень важного элемента, который, к сожалению, часто ломается. Проверить его работоспособность легко с помощью всем известного измерительного устройства. Из этой статьи вы узнаете, как проверить транзистор мультиметром, и сможете сделать это своими руками.
Contents
- 1 Первые шаги
- 2 Как проверить мультиметром работоспособность биполярного транзистора
- 2.1 Подготовка к измерению
- 2.2 Измерение
- 3 Как проверить мультиметром полевой транзистор
- 4 Как проверить транзистор мультиметром не выпаивая
- 4.1 Вопрос — ответ
Первые шаги
Первое, что нужно сделать, — определить характеристики транзистора и его тип. Помогает в этом обычная маркировка. Вбейте её в браузер и найдете техническое описание, в котором содержится информация о типе, цоколевке и т.п. Иное название технической документации от производителя — даташит, поэтому не пугайтесь, если встретите такое слово. И не переживайте, если даташит будет на другом языке, необходимые обозначения вы сможете распознать. В крайнем случае — онлайн-переводчик вам в помощь.
После того, как становится понятно, что за элемент пред вами, необходимо его выпаять. О том, как прозвонить транзистор мультиметром не выпаивая и можно ли это сделать, мы расскажем ниже.
Транзисторы разделяются на несколько типов, поэтому ход проверки каждого из них немного отличается. Мы рассмотрим каждый вариант.
Как проверить мультиметром работоспособность биполярного транзистора
Посмотрим на определение: биполярный транзистор – полупроводниковая деталь, которая состоит из трех чередующихся областей полупроводника с разным типом проводимости (р-п-р или п-р-п) с выводом от каждой области.
То есть у такого транзистора 3 отвода: коллектор, эмиттер, база. На последний подаётся несильный ток, изменяющий сопротивление на участке эмиттер-коллектор. В результате этого процесса меняется протекающий ток. Он “бежит” в едином направлении, определяемом разновидностью перехода.
Есть 2 p-n перехода:
- Обратная проводимость или n-p-n.
- Прямая или p-n-p.
Посмотрите видео, как определить транзистор мультиметром:
С проверкой мультиметром транзистора биполярного затруднений нет.
Проще всего описать pn как более привычный для электриков диод, за счет чего системы pnp и npn приобретают такой вид:
Подготовка к измерению
Перед началом измерений нужно:
- Расставить щупы по своим местам. Советуем внимательно изучить инструкцию к мультиметру, чтобы знать, какое гнездо для чего предназначено. Обычно для черного щупа предназначено отверстие с надписью «СОМ», а для красного «VΩmA». Если на вашем мультиметре есть такие гнёзда, подключаем.
- Выбираем нужную функцию: проверка сопротивления. Во втором случае можно поставить предел 2кОм. Режим проверки сопротивления, по сути, — омметр. Поэтому, если вы ищите, как проверить транзистор омметром, но у вас нет отдельно такого прибора, смело используйте мультиметр с данной функцией.
Измерение
Теперь можно начинать проверку. Сначала протестируем проводимость pnp:
- Наконечник черного провода соединить с выводом «Б», красного с «Э».
- Посмотреть на экран тестера.
Значения от 0,6 до 1,3 кОм указывают на нормальную работоспособность. - Так же проверить значения между выводами «Б» и «К». Нормальные значения находятся в тех же пределах.
Значения от 0,6 до 1,3 кОм указывают на нормальную работоспособность.Если на каком-то из этих этапов или на обоих вы видите минимальное значение, это указывает на пробой.
Как омметром проверить исправность транзистора дальше:
- Поменять полярность, то есть переставить щупы.
- Провести повторное тестирование. Если с транзистором всё в порядке, вы увидите сопротивление, которое стремится к минимуму. Если видите 1, это значит, что тестируемая величина выше возможностей элемента, то есть в цепочке обрыв, придётся менять транзистор.
Теперь будем проверять транзистор обратной проводимости. Для этого:
- Присоединить алый провод к «Б».
- Протестировать сопротивление другим наконечником. Для этого по очереди прикоснитесь к «К» и «Э». Полученные цифры должны быть на минимуме.
- Изменить полярность.
- Провести повторное тестирование. Если вы видите показания 0,6 до 1,3 кОм, всё в порядке.
Если вы видите показания 0,6 до 1,3 кОм, всё в порядке.Вкратце суть проверки транзистора омметром показана на картинке:
Как проверить мультиметром полевой транзистор
Полезное видео о том, как прозванивать транзисторы мультиметром:
Такой элемент считается полупроводниковым полностью управляемым ключом. Управление осуществляется электрическим полем, в чем и заключается отличительная особенность таких элементов от биполярных, управляемых током. Электрополе формируется под действием напряжение, которое приложено к затвору относительно истока.
Полевые транзисторы также называются униполярными («УНО» — один). В соответствии с видом канала ток выполняется лишь одним типом носителей: дырками или электронами.
Такие элементы разделяются на:
- Элементы с управляющим p-n-переходом. Рабочие выводы присоединяются к полупроводниковой пластинке p- или n-типа.
- С изолированным затвором.
Чтобы протестировать полевой транзистор, нужно присоединить щупы нашему измерителю так же, как при измерении биполярных транзисторов. После этого выбираем режим прозвонки.
Инструкция проверки элемента n-типа:
- Черным кабелем прикасаемся до «с», красным до «и».
- Смотрим на показания сопротивления встроенного диода. Запомните или запишите значение.
- Открываем переход, то есть красный кабель должен дотронуться до отвода «з».
- Повторно делаем измерение из первого пункта. Значение должно уменьшиться — это указывает на то, что полевик частично открылся.
- Закрываем компонент, то есть присоединяем черный кабель к «з».
- Проделываем пункт первый и смотрим на дисплей. Должно быть исходное значение — это указывает на закрытие, то есть элемент работоспособен.
Чтобы проверить элементы p-типа, проделайте всё так же, но прежде измените полярность щупов.
Теперь вы знаете, как прозвонить транзистор мультиметром.
Стоит отметить, что биполярные транзисторы с изолированным затвором, нужно проверять по вышеописанной схеме для полевого устройства. Учитывайте, что сток и исток — это коллектор и эмиттер.
Как проверить транзистор мультиметром не выпаивая
Если вы думаете, как проверить транзистор мультиметром на плате, то помните, что таким способом могут определяться только биполярные элементы. Но мы советуем вам и этого не делать, потому что в некоторых случаях p-n переход детали шунтируется низкоомным сопротивлением. Из-за этого результат вряд ли будет точным. Значит, выпаивание — это необходимость.
Это тот минимум, который вам нужно было узнать о проверке транзистора мультиметром не выпаивая.
Мы надеемся, что наша статья была вам полезна. Заглядывайте и в другие материалы нашего блога. Мы припасли для вас много важной информации!
Желаем безопасных и точных измерений!
Вопрос — ответ
Вопрос: Как прозвонить транзистор цифровым мультиметром?
Имя: Рамиль
Ответ: Первое, что нужно сделать, — определить характеристики транзистора и его тип.
Помогает в этом обычная маркировка. Транзисторы разделяются на несколько типов, поэтому ход проверки каждого из них немного отличается.
Вопрос: Как правильно проверить транзистор мультиметром не выпаивая?
Имя: Максим
Ответ: Таким способом можно протестировать только биполярные элементы. Но и этого лучше не делать, потому что в некоторых случаях p-n переход детали шунтируется низкоомным сопротивлением. Из-за этого результат вряд ли будет точным.
Вопрос: Как можно определить полевой транзистор мультиметром?
Имя: Артём
Ответ: Чтобы протестировать полевой транзистор, нужно подключить щупы к нашему измерителю так же, как при измерении биполярных транзисторов. После этого выбрать режим прозвонки и присоединять кабели в определенном порядке.
Вопрос: Как точнее проверить исправность транзистора мультиметром?
Имя: Никита
Ответ: Многое зависит от вида транзистора.
Вопрос: Как проверить транзистор с помощью омметра?
Имя: Камиль
Ответ: Омметр измеряет сопротивление. Вам не обязательно иметь такой прибор, достаточно использовать мультиметр с функцией омметра. Правильное использование заключается в расстановке щупов, выборе режима омметра. Затем нужно правильно соединять провода с транзистором.
Как проверить полевой транзистор с помощью цифрового мультиметра
0 Share
- Share
- Tweet
Вы часто просматриваете каталоги конденсаторных микрофонов? Довольно часто для описания самого микрофона используются термины ET или полупроводниковый.
Большинство конденсаторов, доступных сегодня на рынке, имеют в своей конструкции полевые транзисторы.
Цифровой мультиметр Klein MM700
Включите JavaScript
Что такое полевые транзисторы и какова их общая роль в конструкции микрофона? Обратите внимание, что полевые транзисторы (FET) — это активные электрические устройства, которые используют электрическое поле от капсюля микрофона для регулирования потока тока — микрофонного сигнала. Полевые транзисторы часто принимают сигнал с высоким импедансом от капсюлей и выводят пропорциональный полезный сигнал с низким импедансом.
Содержание:
- Итак, что такое полевой транзистор?
- Каковы другие области применения полевых транзисторов?
- Как проверить полевой транзистор?
- Заключительные мысли
В этом руководстве мы более подробно поговорим о микрофонных полевых транзисторах и поговорим о микрофонах, которым они нужны, а также о тех, которым они не нужны.
Чтобы объяснить это далее, полевой транзистор использует электрическое поле для регулирования тока. В двух словах, он использует входной сигнал для модуляции выходного сигнала.
Вы знаете, что такое транзистор? Обратите внимание, что транзистор — это активное полупроводниковое устройство, которое используется для переключения или усиления электрических сигналов и электроэнергии. В большинстве случаев транзисторы используются для включения и выключения и являются важной частью любой двоичной цифровой обработки.
Так обстоит дело с большинством цифровых аудиоустройств; что касается аналоговых микрофонов на полевых транзисторах, функция транзистора заключается в преобразовании импеданса и увеличении сигнала.
Транзистор состоит из полупроводникового материала с не менее чем тремя выводами, которые соединяются с внешней цепью. Подача тока или напряжения на одну пару клемм резистора будет регулировать ток через другую пару клемм.
Таким образом, вы можете взять «входной» сигнал на одной паре клемм и использовать его для модуляции «выходного» сигнала вместе с более высоким напряжением или более низким импедансом. В микрофонах, использующих FET, обычно используются полевые транзисторы с обратным затвором или JFET.
Полевые транзисторы используются в качестве преобразователей импеданса в конденсаторных микрофонах. Капсула конденсаторного микрофона работает как преобразователь, преобразуя звуковые волны в звуковые сигналы. Электрические звуковые сигналы, выдаваемые конденсаторной капсулой, имеют высокое сопротивление и управляют любым током.
Вот почему конвертирующие полевые транзисторы вступают в игру. По своей конструкции полевые транзисторы имеют высокие входные сопротивления затворов. Однако импеданс на стоке ниже и позволяет протекать току.
Таким образом, выходной сигнал капсюля поступает прямо на затвор полевого транзистора.
Этот сигнал переменного тока изменяет проводимость между клеммами истока и стока. Таким образом, он изменяет ток на стоке и «выходное» напряжение полевого транзистора.
Короче говоря, полевые транзисторы принимают сигнал с очень высоким импедансом на входе и используют его для смягчения сигнала с низким импедансом на выходе. Этот выходной сигнал может пройти через остальную часть схемы микрофона: микрофонный выход и через микрофонный кабель к микрофонному предусилителю.
Имейте в виду, что полевые транзисторы стали нормой в конденсаторных микрофонах. Под этим мы подразумеваем, что когда конденсатор имеет лампу, он будет называться «ламповым конденсатором», а конденсаторный полевой транзистор будет называться «конденсаторным микрофоном».
Вот некоторые из типичных применений полевых транзисторов помимо использования в микрофонах:
- Интегральные схемы
Полевые транзисторы являются типичными транзисторами и являются жизненно важной частью электрической работы интегральных схем.
Им не нужна та же последовательность шагов, что и биполярным транзисторам для изоляции PN-перехода на кристалле. Тем не менее, они обеспечивают относительно простое разделение.
- КМОП-схемы
КМОП-схема — это технология, используемая для создания ИС. Эта технология используется при производстве интегральных схем, таких как микросхемы памяти, микроконтроллеры, микропроцессоры и другие цифровые логические схемы.
- Аналоговые переключатели
Преимущества полевых транзисторов для интеграции цифровых схем перевешивают преимущества аналоговой интеграции. Знаете ли вы, что поведение в каждом случае сильно отличается? Цифровые схемы можно было включать и выключать для большинства. Уровень скорости и заряд — два фактора, влияющих на процесс переключения.
Функциональность должна быть гарантирована в пределах переходной области аналоговой схемы в случае, если небольшие изменения V могут изменить выходной ток.
- Силовая электроника
Полевые транзисторы используются в широком спектре силовой электроники. Они встроены для защиты от переполюсовки батареи, отключения ненужных нагрузок и переключения питания между альтернативными источниками. Ключевые особенности компактных полевых транзисторов включают встроенную защиту от электростатических разрядов, небольшие габариты и большой ток.
Как проверить полевой транзистор?Вот шаги, которые необходимо выполнить для проверки полевого транзистора с помощью цифрового мультиметра:
- Снимите полевой транзистор, который вы хотите проверить, с печатной платы. В противном случае цифровой мультиметр может выйти из строя, и правильные результаты не появятся.
- Есть ли в вашем цифровом мультиметре порт для проверки транзисторов? Не стесняйтесь использовать его. Подключите транзистор к специальному порту для тестирования транзисторов. Подключите транзистор на основе обозначения PNP или NPN. Если для вашего транзистора нет порта, вы можете в качестве альтернативы проверить его с помощью омметра.
Если для вашего транзистора нет порта, вы можете в качестве альтернативы проверить его с помощью омметра.- Поверните ручку, чтобы правильно установить режим проверки резистора. Вы можете использовать символ hFE для получения коэффициента усиления транзистора.
- На этом этапе цифровой мультиметр покажет коэффициент усиления транзистора. Если вы вообще не получили показания, вы можете изменить конфигурацию транзистора с E-B-C на конфигурацию con B-C-E.
Видите ли, тестирование полевого транзистора с помощью цифрового мультиметра не обязательно должно быть сложной задачей. Просто выполните все шаги, которые мы выделили выше, и все готово. Мы надеемся, что наше руководство было для вас актуальным и полезным.
Если вы забудете что-либо из того, что мы обсуждали ранее, не стесняйтесь посетить эту статью еще раз, так что вы будете руководствоваться. У вас есть какие-либо мысли, которыми вы хотите поделиться с нами о полевых транзисторах? Не стесняйтесь делиться своими мыслями с нами, оставляя свои комментарии ниже.
Во-первых, определите затвор, сток и исток из
справочник по полупроводникам. Как только вы найдете каждый контакт из 